[發(fā)明專利]一種廢舊鋰離子電池浸出液中回收銅、鋁、鐵的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010330617.5
• 申請(qǐng)日: 2020-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN111471864B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯俊雀;王杜;劉勇奇;鞏勤學(xué);譚運(yùn)軍;李長(zhǎng)東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東邦普循環(huán)科技有限公司;湖南邦普循環(huán)科技有限公司;湖南邦普汽車循環(huán)有限公司;寧德邦普循環(huán)科技有限公司
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B15/00;C22B21/00;H01M10/54;C01F7/54;C01G45/10
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 黃琳娟

本發(fā)明涉及一種廢舊鋰離子電池浸出液中回收銅、鋁、鐵的方法，包括以下步驟：將錳粉加入廢舊鋰離子電池浸出液進(jìn)行除銅，過濾得到除銅后液和海綿銅；將碳酸鎳和/或氫氧化鈷加入所得除銅后液調(diào)pH值，攪拌后過濾，得到除鋁后液和鋁渣；將氧化劑加入除鋁后液，攪拌，得到除亞鐵后液；采用針鐵礦法除鐵，得到去除銅、鋁、鐵的凈化液。本發(fā)明使用錳粉置換除銅，碳酸鎳或氫氧化鈷除鋁不引入雜質(zhì)，且成本低；先除鋁再用針鐵礦法除鐵，有利于鋁渣和鐵渣的高值化利用；本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、銅、鋁、鐵等金屬回收率高、生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益明顯，有利于促進(jìn)鋰離子電池的回收發(fā)展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢舊鋰離子電池回收利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種從廢舊鋰離子電池浸出液除雜并回收利用的方法，具體涉及一種廢舊鋰離子電池浸出液中分別回收銅、鋁、鐵的方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池被廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車和大規(guī)模儲(chǔ)能材料等多個(gè)領(lǐng)域；隨著新能源汽車市場(chǎng)的快速發(fā)展，其使用量還將顯著增加，可是鋰離子電池循環(huán)壽命始終有限，意味著廢舊鋰離子電池的產(chǎn)生量也在逐年增加。鋰離子電池中的有機(jī)溶劑和重金屬鈷、鎳等會(huì)污染土壤、空氣、水源等，對(duì)環(huán)境造成很大的威脅，不利于可持續(xù)發(fā)展。鋰電池中含有的鎳、鈷、錳、鋰等金屬含量遠(yuǎn)高于自然界原生礦品位，回收利用成本低于原礦處理的成本，因此回收廢舊鋰離子電池具有顯著的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。而銅、鋁、鐵作為廢舊鋰離子電池正極材料的主要雜質(zhì)，對(duì)這些雜質(zhì)的去除和回收同樣吸引了學(xué)者們的廣泛討論和深入研究。現(xiàn)階段工業(yè)上主要采用鐵粉置換銅或萃取法除銅，化學(xué)沉淀法一同去除鐵和鋁。但萃取法除銅成本高，鐵粉置換銅會(huì)引入大量鐵，使鐵渣量增大，增加了鎳、鈷、錳等有價(jià)金屬的損失量。而且鐵和鋁一同去除使濾渣的成分復(fù)雜化，不利于鐵鋁渣的高值化回收利用。

中國(guó)發(fā)明專利CN 107117661A(利用液相法回收的廢舊鋰離子電池中鎳鈷錳制備三元?dú)溲趸锏姆椒?以廢舊鋰離子電池為原料，主要生產(chǎn)步驟包括：拆解破碎、漿化、浸出、萃取法除銅、沉淀法除鐵鋁，制備鎳鈷錳三元?dú)溲趸铩５禽腿》ǔ~成本高，沉淀法一同除鐵鋁使溶液形成膠體，使得鐵鋁渣難以過濾，金屬損失率大。

發(fā)明專利CN 110492193A(一種從廢舊三元鋰離子電池中回收鐵、鋁的方法)向浸出液中加入鐵粉，攪拌反應(yīng)后進(jìn)行過濾，得到粗銅粉和除銅液；向除銅液中依次加入氧化劑和堿金屬碳酸鹽，保溫陳化后過濾，得到鐵鋁渣和凈化液。但該工藝采用鐵粉置換銅增加了鐵鋁渣量，得到的鐵鋁渣后續(xù)難以回收處理，一般只能當(dāng)危廢處理，增加了危廢處理成本。

發(fā)明專利CN 110527836A(一種離子交換法回收廢舊鎳鈷錳鋰離子電池中有價(jià)金屬的方法)浸出液采用鎳粉或鈷粉置換除銅，有價(jià)金屬堿溶液作為中和劑水解除鐵鋁。但該工藝采用鎳粉或鈷粉置換除銅時(shí)，因?yàn)殒嚭外挼幕钚圆桓撸脫Q效率低，銅渣中的鎳鈷含量較高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種從廢舊鋰離子電池浸出液除雜并回收利用的方法，包括用錳粉置換銅，用碳酸鎳或氫氧化鈷除鋁，含氟廢水洗鋁渣，氧化亞鐵后采用針鐵礦法除鐵，得到凈化液。本發(fā)明采用錳粉置換銅，錳粉活性高，置換速率快；用碳酸鎳和/或氫氧化鈷調(diào)pH值除鋁，料液中不會(huì)引入新的雜質(zhì)；針鐵礦法除鐵，鐵渣中鐵含量高，渣量小，過濾快。本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單、環(huán)境友好、銅、鋁、鐵等金屬回收率高、生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益明顯，有利于促進(jìn)鋰離子電池的回收發(fā)展。

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明目的在于提供一種廢舊電池浸出液中回收銅、鋁、鐵的方法。基于上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的一個(gè)技術(shù)方案是：

一種廢舊鋰離子電池浸出液中回收銅、鋁、鐵的方法，包括以下步驟：

將錳粉加入廢舊鋰離子電池浸出液進(jìn)行除銅，過濾得到除銅后液和海綿銅；

將碳酸鎳和/或氫氧化鈷加入所得除銅后液調(diào)pH值，攪拌后過濾，得到除鋁后液和鋁渣；

將氧化劑加入除鋁后液，攪拌，得到除亞鐵后液；